Question

如右圖所示，A為電源，B為浸透飽和食鹽水和酚酞試   

液的濾紙，濾紙中央滴有一滴KMnO₄溶液，C、D為電解 

槽，其電極材料及電解質溶液見圖。      

（1）關閉K₁，打開K₂，通電后，B的KMnO₄紫紅色液滴      

向c端移動，則電源b端為       極，通電一段時間后，

觀察到濾紙d端的電極反應式是：                    ；

（2）已知C裝置中溶液為Cu(NO₃)₂和X(NO₃)₃，且均為0.1mol，打開K₁，關閉K₂，通電一段時間后，陰極析出固體質量m(g)與通過電子的物質的量n(mol)關系如右圖所示。      

則Cu²⁺、X³⁺、H⁺氧化能力由大到小的順序是           ；

D裝置中溶液是H₂SO₄，則電極Pt端的實驗現象是：

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Answer 1

（1）－(負極）2H⁺+2e=H₂ ↑

(2）Cu^2＋ ＞ H^＋  ＞X^3＋；在C端開始時有無色無味氣體產生;一段時間后有紅色物質析出。

解析:

（1）據題意KMnO₄紫紅色液滴向c端移動，說明高錳酸根離子向c端移動，可推出c極為陽極，進一步可確定電源a端為正極，b端為負極。

（2）由右面圖像可知，開始電解時，立即析出金屬，說明開始H⁺沒有放電，而是金屬離子放電，據電極反應式：Cu²⁺+2e^－=Cu,可知0.1mol Cu²⁺全部析出，會得到0.2mol電子，若X³⁺得電子全部析出，會得到0.3mol電子，結合圖像可確定開始Cu²⁺放電，Cu²⁺放電完后，沒有金屬析出，顯然H⁺再放電，即氧化能力：Cu^2＋ ＞ H^＋  ＞X^3＋。電極Pt端為陰極，開始H⁺放電，陽極為銅電極，本身失電子，一段時間后，溶液中Cu²⁺的濃度增大，Cu²⁺會在陰極放電析出銅。